Grundlæggende Reparation af PCB
Hvad er jeres forventninger til kurset? Hvad er vores forventninger til jer 2
Målbeskrivelse - Deltageren kan: - udføre grundlæggende lederbanereparation (fra 0,5 mm og op) - udføre grundlæggende reparation af loddeland for SMD (fra o,8 mm og op) - udføre grundlæggende reparation af loddeland for HMD (hul Ø 0,5 mm og op) - udføre simple reparationer af gennemplettering og viahul - udføre egenkontrol af udførte opgaver iht. standarder - Deltageren har kendskab til: - lim og coating - udstyr til lederbane reparation og vedligeholdelse heraf - anvendelse af workmanship standarder (IPC-7721) - anvendelse af mikroskop - beskadigelser på print (f.eks delamineringer) 3
Lodning generelt - Lodningens udseende Konkav (indadbuet) Jævn/ tæt Korrekt vædet 4
Lodning generelt - Det intermetalliske lag Det intermetalliske lag Loddetin Loddeland Laminat 5
Lodning generelt -Loddestation med variabel temperatur indstilling. Temperaturen vælges efter loddeopgaven. -Spidstemperatur ca. 280-330 0 (ved blyholdig) -Spidstemperatur ca. 320-385 0 (ved blyfri) 6
Lodning generelt - Loddematerialer - Loddetin - Flus - Tinpasta 7
Lodning generelt (Loddetin) - Eksempler på metalsammensætninger Metaller Sammensætning Smeltepunkt Spidstemperatur Tin/Bly 63 Sn/37 Pb 183 0 C 280 0 C 330 0 C Tin/Sølv 96,5 Sn/3,5 Ag 221 0 C 320 0 C 385 0 C Tin/Kobber 99,3 Sn/0,7 Cu 227 0 C 320 0 C 385 0 C Tin/Sølv/Kobber 95,5 Sn/4,0 Ag/0,5 Cu 96,5 Sn/3,0 Ag/0,5 Cu 96,3 Sn/3,0 Ag/0,7 Cu 95,5 Sn/3,8 Ag/0,7 Cu 215 0 C 220 0 C 320 0 C 385 0 C Tin/Kobber/Silicium 99,28 Sn/0,7 Cu/Si 0,02 227 0 C 320 0 C 385 0 C Tin/Kobber/Nikkel 99,28 Sn/0,7 Cu/Ni 0,02 227 0 C 320 0 C 385 0 C Tin/Sølv/Antimon 94.0 Sn/4,0 Ag/1,0 Sb 221 0 C 320 0 C 385 0 C Tin/Sølv/Bismut 91,8 Sn/3,4 Ag/4,8 Bi 208 0 C - 215 0 C 320 0 C 385 0 C Tin/Kobber/Bismut 90,0 Sn/0,5 Cu/9,5 Bi 210 0 C 218 0 C 320 0 C 385 0 C 8
Lodning generelt (Flus) Loddetin med flus Flussen ligger i fem kanaler Fluspenne Ekstern flydende flus 9
Lodning generelt (Flus) - Hvad er flus? - Ordet flus kommer fra det latinske ord fluxus, der betyder flyde. - IPC klassificerer efter disse typer : - RO : Rosin (ægte/naturharpiks) ikke giftig, men kan give allergi - RE : Resin (kemisk) ikke giftig, men kan give allergi - OR : Organisk baseret på organiske syrer - IN : Inorganisk baseret på inorganiske syrer - Aktivering rensning eller ikke? - L0 L1 : Lavt aktivator indhold. Skal normalt ikke afrenses - M0 - M1 : Moderat aktivator indhold. Afrensning ofte nødvendig - H0 H1 : Højt aktivator indhold. Skal afrenses - Et eksempel på en flus type : RO-L0 - Flussens formål? - At rense for oxider og organiske forureninger på loddestedet - At fremme loddetinnets flydeevne, overføre varme til emnerne - At holde overfladen på loddetin og lederbaner oxidfri, mens tinnet er flydende 10
Lodning generelt (Flus virkningsgrad) Tid 183 C 320 C 385 C 450 C Temperatur 11
Lodning generelt - Loddebarhed (komponenter og PCB) - Spidstype og bredde - Spidsens tilstand - Spidstemperatur 12
Inspektion - Standarder - ESA/ECSS - MIL - IPC - IPC-A-610 - Inddelt i 3 klasser: - Klasse 1: Simple elektronikprodukter - Klasse 2: Pålidelige industriprodukter - Klasse 3: Elektronikprodukter med høj pålidelighed 13
Inspektion - Forstørrelse iht. IPC-A-610 Forstørrelse Loddeøens bredde eller diameter Inspektion område Maksimum reference > 1,0 mm 1,5X til 3X 4X >0,5 til 1,0 mm 3X til 7,5X 10X 0,25 til 0,5 mm 7,5X til 10X 20X < 0,25 mm 20X 40X 14
ESD - ESD sikring af arbejdsplads 15
Krav til PCB - Overfladebeskyttelse - Lederbanebredde (20%) - Isolationsafstand mellem lederbaner (20/30%) - Løftede lederbaner - Synligt laminatvæv - Delaminering - Renhed 16
Skader på PCB - Loddestopmaske 17
Skader på PCB - Loddeland 18
Skader på PCB - Løftet lederbane og loddeland 19
Skader på PCB - Delaminering 20
Lederbanereparation 1. Monter lederbane mellem A2 og A5 2. Monter lederbane mellem B10 og B12 3. Monter pads (loddeøer med bane), samt modstand 1206, mellem A10 og A12 4. Bor 0,8 mm hul i øerne punkt H7 og H9 5. Isæt nitter i hullerne punkt H7 og H9 6. Bor 0,8 mm hul midt i øen punkt A14 7. Isæt nitte i hul punkt A14 8. Bor 0,4 mm hul i lederbanen punkt C13 (1 mm fra lederbaneende). 9. Monter strap (wraptråd), fra bagsiden mellem punkt A14 og C12 A B C D E F G H I J K L M N O P 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 21
Lederbanereparation 22
Lederbanereparation - Viahuller/loddeland 23
Lederbanereparation 24
Lederbanereparation 25
Lederbanereparation Beskær defekt lederbane Rent brud efter beskæring Fjern loddestopmaske 26
Lederbanereparation Tilpas ny lederbane Påfør lim Fortin og lod lederbane 27
Lederbanereparation Påfør loddestopmaske Inspicer reparationsområde 28
Lim, lak og støbemasse - Epoxyharpiks - Cyanoacrylater - Silicone - Hot melting 1 eller 2 komponents - 1- komponent har begrænset holdbarhed - 2- komponents bl. epoxy og hærder Giftig (T) Meget brandfarlig (F) Sundhedsskadelig (Xn) 29
Lim, lak og støbemasse - Loddestoplak - Komponenter - Ledninger (silicone) - Lederbaner - Øer Husk læs brugsanvisning Sikkerhedsforanstaltninger Hærdningstid- hærdningsmetode 30
Lederbanereparation Reparation af løftet loddeland Procedure: 1. Fjern lakrester m.m., der forhindrer loddeland i at blive lagt på plads igen. 2. Rens området omkring og under loddeland med en egnet rensevæske 3. Epoxylimen blandes og hærdes efter brugsanvisningens anvisninger bemærk sikkerhedsforskrifterne ved arbejde med epoxypolyuretanprodukter. 4. Kom en smule lim under hele længden på den løftede lederbane/loddeland tryk lederbanen/loddeland på plads. Fasthold evt lederbanen med et stykke kaptontape (varmefast tape også brugt til afdækning af huller ved bølgelodning), eller andet værktøj indtil limen er hærdet. Bemærk visse typer lim kræver hærdning i ovn. 5. Reparationsstedet afrenses for limrester. 31
Lederbanereparation Reparation af løftet lederbane Procedure: 1. Fjern lakrester m.m., der forhindrer printbanen i at blive lagt på plads igen. 2. Rens området omkring og under loddeland med en egnet rensevæske 3. Epoxylimen blandes og hærdes efter brugsanvisningens anvisninger bemærk sikkerhedsforskrifterne ved arbejde med epoxy/ polyuretanprodukter. 4. Kom en smule lim under hele længden på den løftede lederbane tryk lederbanen på plads. Fasthold evt. lederbanen med et stykke kaptontape (varmefast tape også brugt til afdækning af huller ved bølgelodning), eller andet værktøj indtil limen er hærdet. Bemærk visse typer lim kræver hærdning i ovn. 5. Reparationsstedet afrenses for limrester. 6. Stedet lakeres om nødvendigt med loddestoplak. 32